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高速公路隧道机电系统安装工程施工技术
2023-02-07 19:35:08 ℃安征
中交一公局第七工程有限公司
三门峡崤函大道项目位于三门峡市,本项目为一标段,起讫里程K0+000~K5+000,长5km,双向六车道,红线宽度26m~60m,设计速度50km∕h。本标段内的隧道包含长度为412m的重丘一号连拱隧道和左线500m、右线497m的重丘二号连拱隧道。
安装工艺流程:施工准备→柜体安装→线缆引入成端→箱体整理密封→接线检测→设备加电调试→PLC程序写入与测试。
(1)PLC柜体安装。PLC柜体需稳定在隧道洞室内,并根据实际情况增加垫片或采取其他方法,以便调节柜体的水平和垂直度,若无误则拧紧连接螺丝,确保其具有稳定性。
(2)线缆引入成端。对预埋管出线口处的电缆采取防护措施,确保不受损;
引入PLC柜的电源电缆和控制电缆,按照图纸要求接入至指定位置。
(3)箱体密封。待PLC柜底板安装到位后,在过线孔处设置合适尺寸的橡胶圈,起到密封的作用;
为满足防火要求,用防火泥封闭过线孔。利用发泡剂封闭PLC柜体与外部相通的孔、缝。
(4)接线检测。现场设备接线检查是重点作业内容,具体利用万用表检测,被测对象包含电源、通断和绝缘等性能。确保检测工作的全面性,即覆盖至每根线,由专员操作,测定数据并完整记录。
(5)设备加电调试。经过接线检测后,若无异常状况则对设备加电调试。此时按照先主开关、后分开关的顺序合闸,在此条件下检查受电设备的运行状态以及各项指标(例如电压值)。按照流程有序合上各开关,确保各设备均可正常运行。
安装工艺流程:施工准备→加电检查→支架安装位定位打孔→支架上安装法兰→支架安装→屏体吊装及高度调整→线缆引入→加电调试。
(1)加电检查。加电检查对象为隧道车道指示器屏体,待该装置被运至现场后对其加电,以便检查设备的运行状态。
(2)支架安装位置的确定。首先测定车道中心线的位置,再根据所掌握的信息计算得到车道控制器的安装位置,作为正式安装的作业依据;
利用吊锤的方法明确车道中心线对应的隧道顶部位置,将其视为车道指示器支架的安装中点,以便后续精准安装支架[1]。
(3)钻孔。在明确支架安装点后利用冲击钻钻孔,清理孔内的粉尘等杂物,检测孔深、孔径等,确保各项指标均达标。此后在支架顶部的孔位处安装法兰,利用膨胀螺栓连接,使该部分结构维持稳定。
(4)支架的安装。利用连接螺栓安装车道指示器支架,使其与支架上法兰形成稳定连接的关系。考虑到结构的稳定性要求,适当深拧连接螺栓的螺母,在不影响整体稳定性的前提下留有余量,以便左右灵活调节支架。
(5)车道指示器安装。抬吊车道指示器使其到达指定高度,再适度调整位置,期间密切观察屏体上的安装位,该处对准支架下法兰,再进一步连接支架和屏体,使其保持稳定。
(6)车道指示器的位置检测与调整。测定屏体下沿与路面的距离,将实测结果与设计要求进行对比分析,判断其是否满足要求,再根据实测结果灵活调整屏体支架的调节结构,直至屏体的高度达标为止。
(7)线缆引入成端。根据设计图纸以及说明书,由技术人员将信号线等相关线缆从PLC引至屏体控制器,各自均连接到位后利用金属软管保护外露部分,以免其在使用中受损。此外在洞顶进行加固。
(8)加电调试。待设备安装到位后全面检查安装接线,若无异常则送电调试,此过程中及时启用PLC,以便准确掌握车道控制器的具体情况。经过测试后,若均满足要求则采取成品保护措施,减小外部因素的干扰。
(1)施工思路。按照“摄像机安装→线缆配套→加电调试”的流程完成各项关键的工作,并在施工前做足准备,施工后恢复现场,采取成品保护措施。
(2)摄像机安装。根据设计图纸的要求精准固定支架孔位,在确定孔位后于该处利用记号笔设置标记,界定具体的打孔范围。钻孔用电锤完成,成孔后向其中打入膨胀螺栓。在已设置到位的支架上安装摄像机(提前经过调试,确保能够正常运行),并用螺栓固定,确保摄像机在使用过程中无晃动[2]。
(3)线缆配套。根据图纸要求,将电源线、网线穿至特定的金属软管上,并将视频箱引至摄像机内。梳理电源线缆以及超五类非屏蔽网线,按要求分别接入指定的端口。在经过接线操作后由专员检查,以确保无误。
(4)加电调试。摄像机加电后启用测试软件,用于分析摄像机所能掌握的监视覆盖范围,再根据实测结果灵活调整转向法兰,从而使摄像机的角度以及可视范围均被控制在合理范围内。在前述操作的基础上固定转向法兰螺栓。
5.1 电力电缆安装
(1)在现场详细勘察敷设线路并完成路由检测操作,以实际结果为准预留,以满足电缆配盘的操作要求。
(2)以施工图为准精准开挖电缆沟,使其尺寸具有合理性。
(3)测试电缆,判断其在导通性和绝缘性两方面的具体情况,系统判断电缆的性能。
(4)对于监控外场设备配电电缆,该部分采取直埋式的敷设方法,到位后利用素混凝土包封,起到防护作用;
穿过构造物或护坡时需为之穿入镀锌钢管,起到防护的作用。对于地下直埋的铠装电缆,其埋设深度至少达到700mm,同时在该处敷设盖板形成防护。在埋设电缆的沟底铺砂厚度100mm的层或细土,铺设到位后进一步盖上相同厚度的沙层或细土。
(5)在室外制作电缆终端头与中间接头时加强安全防控,避免尘埃等外部杂物落入绝缘内;
此外,禁止在雨雾环境中施工,否则易影响材料的质量。加强对低压电缆终端头的防护,具体利用绝缘胶带包扎。
5.2 隧道口摄像机的安装
(1)在现场适配吊车,利用该设备起吊摄像机立柱杆,下法兰与基础法兰平面保持紧密贴合的关系,并利用螺栓做紧固处理。在立柱顶部设避雷针起到防护的作用。立柱底法兰盘与连接接地网引线形成连接,并在该连接部位采取防腐措施[3]。
(2)测试云台的功能,若能够正常使用则安装摄像机护罩和云台。考虑到现场环境的干扰,摄像机防护罩和云台必须稳定在支撑杆顶部,确保在最大额定风速条件下各装置依然可稳定运行,从监视器内观察无摄像机大幅度抖动的异常状况。
5.3 洞外光强检测器安装
在洞外光强检测器基础上设置立柱,以便在该处(立柱上)安装洞外光强检测器。在固定立柱前将相应的线缆引入立柱内,此后安装洞外光强检测器。根据图纸要求,将洞外光强检测器和支架组装成型并设置在立柱的顶端,此后灵活调整洞外光强检测器的角度,直至检测器的探头对准路面为止。随后,利用金属软管保护引入的电源及信号线缆的外露部分并固定,最后引入洞外光强检测器成端。
6.1 外场设备基础施工
(1)以设计图纸为准精准定位、划线,为后续安装工作的开展提供依据。
(2)设置保护接地系统,此时重点控制其接地电阻的阻值,即在4Ω以内。
(3)以前期得到的划线位置为准,利用明挖法开挖土方。经过整平、夯实处理后改善土层基底的状态,使其具有平整性与稳定性。
(4)在开挖成型后,将钢筋绑扎到位并支立模板。
(5)组织基础混凝土的浇筑作业,24h后若无异常状况则拆模。拆模是一项扰动性较强的工作,应加强防护措施,不可损伤基础,若因特殊原因而导致基础混凝土受损则进行修补,后续根据混凝土的强度情况安装设备[4]。
6.2 外场设备电力电缆安装
(1)现场勘察敷设线路,结合实际情况适当预留,以便高效完成电缆配盘操作。
(2)在敷设电缆时,据作业场景采取合适的方法。对于监控外场设备的配电电缆,较为合适的是直埋敷设方式,到位后利用素混凝土包封;
穿过构造物或护坡时为之穿入镀锌钢管,以起到防护作用。对于地下直埋的铠装电缆,其埋设深度至少达到700mm,同时在该处敷设盖板。在埋设电缆的沟底铺砂层或细土,厚度按100mm控制,铺设到位后再进一步盖上相同厚度的沙层或细土。若为了满足电缆或电缆管的进出要求而调整电缆沟的深度,则控制好坡度,不可超过1∶5。
(3)在室外制作电缆终端头与中间接头时加强安全防控,避免尘埃等外部杂物落入绝缘内;
此外,在雨雾环境中禁止施工,否则易影响材料的质量。低压电缆终端头的防护采用包扎绝缘胶带的方法。
6.3 外场摄像机的安装
(1)详细清理基础法兰上的地脚螺栓,使其保持洁净。在线缆安装工作中要求所用电缆有足够的松弛性,以便顺利移动摄像机防护罩(以免在此过程中电缆和电缆端子受到张拉作用)。为各外露线缆穿保护套,进出线缆端子采取密封型的结构形式。在现场配备吊车,由该装置将摄像机立杆吊装至指定位置,下法兰与基础法兰紧密贴合,并利用螺栓紧固,使法兰具有足够的稳定性。在立柱底部设避雷针,增强防雷击效果。立柱底法兰盘与联合接地网引线形成连接,并对该部位采取防腐措施,确保联合接地网电阻≤4Ω。
(2)测试云台的功能,若能够正常使用则安装摄像机护罩和云台,使其满足监控视角要求。考虑到现场环境的干扰,摄像机防护罩和云台必须稳定在支撑杆顶部,确保在最大额定风速条件下各装置依然可稳定运行,从监视器内观察无摄像机大幅度抖动的异常状况。
综上所述,在高速公路隧道工程建设中,机电系统安装为重点作业内容,其会直接影响公路隧道的使用效果,且直接关联于车辆通行的安全性。在隧道机电系统安装时,工作人员应注重PLC装置、指示器、监控系统、外场监控设备等各类装置的安装,由专员以合理的方法操作,将机电系统中的各类设施安装到位。本文提出高速公路隧道机电系统安装的技术要点,希望能为类似工程提供参考。
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